吉林乾安大情字油田采输设备结垢分析
油田水结垢机理及除垢防垢技术
4、结垢的影响因素
在垢的形成过程中，溶液过饱和状态、结晶的沉淀与 溶解（晶体表面自由能）、溶液与表面的接触时间等 是关键因素。其中过饱和度是影响结垢的首要因素。 过饱和度除与溶解度相关外，还受热力学、结晶动力 学、流体力学等多种因素的影响。
(1) 热力学因素
温度的影响 油田常见的结垢沉积物主要是碳酸盐垢（主要成份为碳 酸钙）、硫酸盐垢（主要成份是硫酸钙、硫酸钡、硫酸 锶等）、铁化合物（主要成份是碳酸亚铁、硫化亚铁、 氢氧化亚铁、氢氧化铁）。实际的垢往往是混合物，以 某种无机化合物为主。温度主要影响成垢物质在水中的 溶解度。碳酸钙的溶解度随温度升高而减小；硫酸钡的 溶解度随温度升高而增大；而硫酸钙的溶解度随温度的 变化因结晶水含量不同而有所不同。 另外，温度升高还会使Ca(HCO3)2分解生成碳酸钙垢。
溶液组分变化的影响 溶液组分（包括成垢组分和非成垢组分）的变化对结 垢的影响很大。例如当CaCl2 、CaBr2 、ZnBr2 盐水体 系的密度为1.92g/cm3 时，盐水中的碳酸钙沉淀结垢严 重，对地层会造成伤害。在一定浓度范围内溶液中非 结垢盐浓度增加会使碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡溶解度 增大。因此，当地层水与注入的淡水混合后盐度降低， 也可能引起结垢沉积。
(5) 生物污垢 除海水冷却装置以外，一般生物污垢均指微生物污垢。 生物污垢可产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的 繁殖提供了条件。这种污垢对温度很敏感，在适宜的 温度条件下，生物污垢可生成较厚的污垢层。 (6) 凝固污垢 指流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。例如当 水温低于冰点时会在换热表面上凝固成冰。温度分布 的均匀与否对这种污垢影响很大。 对于油气集输系统而言，最常见的污垢类型是结晶污 垢，在某些情况下，还可能有颗粒污垢及生物污垢。
油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施
油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施摘要：油田余热换热装置在油田生产中起着至关重要的作用。
然而，腐蚀和结垢问题给其运行带来了极大的困扰。
本文对油田余热换热装置的腐蚀和结垢机理进行了探讨，并提出了相应的防护措施，以期能够降低装置运行中的损失，提高其使用寿命。
一、引言在油田生产中，油田余热换热装置扮演着至关重要的角色。
该装置可以通过回收和利用油田产生的余热，以提高能源利用效率。
然而，由于油田产生的热能和介质本身的特性，油田余热换热装置容易出现腐蚀和结垢问题，严重影响其正常运行和使用寿命。
因此，了解其腐蚀和结垢机理，并采取有效的防护措施，对于提高设备的使用寿命和经济效益具有重要意义。
二、腐蚀机理1. 化学腐蚀：油田余热换热装置经常与含有酸性成分的介质接触，容易发生化学腐蚀。
酸性介质会与金属产生化学反应，形成金属离子或金属化合物，进而腐蚀设备。
另外，介质中的氧和水也能加速金属的腐蚀速度。
2. 电化学腐蚀：油田介质的电导率较高，容易形成腐蚀电池，加剧设备的腐蚀。
例如，当金属表面存在阳极和阴极区域时，阳极会发生氧化反应，阴极则会发生还原反应，从而产生电流，加速金属的腐蚀速度。
三、结垢机理1. 水垢：水中存在的溶解固体物质在高温下会析出形成水垢。
这些水垢可以来自水中溶解的钙、镁、硫酸盐等物质。
水垢的形成会减弱热传导能力，降低换热效率，从而影响装置的运行。
2. 油垢：油田介质中含有大量的油脂和胶体颗粒，这些物质容易附着在管道表面上形成油垢。
油垢的形成不仅减缓了热传导速度，还降低了换热效率，增加了设备的能耗。
四、防护措施1. 物理防护：合理设计和安装防护设备，如沉淀器、过滤器、过滤网等，能够有效阻止颗粒物质进入装置内部，减少结垢发生的可能性。
2. 化学防护：采用化学处理剂或添加剂，例如缓蚀剂、抑制剂等，将其添加到介质中，能够减缓金属的腐蚀速度。
但需要注意选择合适的添加剂，避免对油田生产造成其他不良影响。
油气田集输管道结垢机理及除垢措施
油气田集输管道结垢机理及除垢措施摘要：集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质，在水中浓度达到饱和状态时，集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多，管道结垢过程复杂，首要因素就是溶解度处于过饱和状态。
过饱和浓度除了与溶解度有关外，还受热力学、结晶动力学、流体力学等因素的影响。
对于腐蚀垢而言，结垢则受输送介质、材料以及周围环境的共同影响。
根据油田集输管道结垢机理，从防垢溶垢剂除垢法、超声波防垢除垢法、机械除垢法对其除垢效果和机理进行研究，提出对应的集输管道除垢技术措施。
关键词：集输管道；结垢；机理一、管道结垢机理集输管道结垢物一般都是具有反常溶解度的难溶盐类物质，在水中浓度达到饱和状态时，集输管道内壁的杂质就会结晶析出变成垢物。
集输管道结垢的物质种类很多，最常见的是碳酸钙、碳酸镁，容易除去。
而硫酸盐垢，如BaSO4、SrSO4、CaSO4等结垢物就难以清除，危害比较大。
此外还有FeCO3、FeS、Fe（OH）2等铁垢。
根据垢成分分析集输管道主要为硅垢、铁垢、碳酸盐垢物等，现对其机理进行分析。
1、硅垢硅垢的产生是一个非常复杂的物理化学变化过程，与油井所在地质条件和岩石层物质组成有关，随着油井地下水pH值的升高，油井岩层中的二氧化铝、二氧化硅、铝化合物被大量溶解形成离子物质，此时与存在的Ca 2+、Mg 2+、Ba 2+等金属离子进行反应和结合，从而析出固体物质变成垢。
2、铁垢油井结垢物质中铁成分较多，铁垢的形成有多种机理，大部分都由油井管道、铁材料设备腐蚀形成，主要形成机理包含以下3个方面：①硫酸盐还原菌的腐蚀形成铁垢物，硫酸盐还原菌的条件下造成管壁腐蚀，金属发生阴极去极化反应；②二氧化碳腐蚀与铁发生反应产生铁垢，二氧化碳溶于水形成碳酸发生电离形成腐蚀；③硫化氢的腐蚀，硫化氢溶于水就可以直接导致管道设备的腐蚀。
3 、碳酸盐垢以碳酸钙为例，碳酸钙在水中发生反应：Ca（HCO3）2→CaCO 3 ↓+CO2+H2O，温度升高上述反应发生，从而产生碳酸钙垢。
油田结垢机理及防治技术参考文档
碳酸钙的溶解度随着温度的升高和C02的分压降低而减 小，后者的影响尤为重要。因为在系统内的任何部位，压 力降低都可能产生碳酸钙沉淀。
Ca2++2HC03══CaC03↓+C02↑+H20
结垢机理
如果系统内压力降低 ，溶液中 C02 减少，促使反应向右 进行，导致CaCO3沉淀。硫酸钙(CaS04 ·2H20)的溶解度随着温 度的升高而增 大，可是当达到35℃一40℃ 以上时，溶解度 又随温度的升 高而减小。硫酸钙的溶解度随压 力升高而增 大，这完全是 物理效应。
（3）避免不相容的水混合
防垢技术
不相容的水是指两种水混合时，沉淀出不溶性产物。不 相容性产生的原因是一种水含有高浓度的成垢阳离子，如 Ca2+、Ba2+、Sr2+等，另一种水含高浓度成垢阴离子，如 C032-、HC03-或SO42-。当这两种水混合，离子的最终浓 度达到过饱和状态，就产生沉淀，导致垢的生成。
结垢的分布规律与过去仅以热力学理论为基础所进行 的物理模拟和数值模拟不尽相同，地层中发现有大量与 粘土伴生的硫酸钙、硫酸钡垢。一般距油井井筒50～ 330米。
马岭油田水化学特征与结垢关系
产 层 水 型 总矿（g/l）
水特征及可能生成矿物
环河水 Na2SO4 洛河层水 Na2SO4
延4+5 Y6 Y7 Y9
在地面站，也常因不同层位的生产井来水混合而结CaS04垢，主要结 垢部位在收球筒及总机关处。
试论油井井筒结垢及防治措施
试论油井井筒结垢及防治措施油井井筒结垢问题一直是油田开发中的难题之一，井筒结垢会影响油气开采效率，增加生产成本，甚至可能导致井眼堵塞等严重后果。
及时有效地防治井筒结垢，对于保障油田生产安全、提高产能和延长井寿具有十分重要的意义。
本文将从井筒结垢的成因、特点及主要防治措施等方面进行论述。
一、井筒结垢成因井筒结垢是指在油井井筒内壁上的油气流动过程中，由于各种原因导致井筒内部沉积了一定量的垢类物质。
井筒结垢的主要成因包括以下几点：1. 油气中含有悬浮颗粒物和胶体粒子，这些颗粒物在流动过程中容易沉积在井筒内壁上，形成结垢。
3. 水合物是油气中的一种水合物质，当水合物遇到流体流动时，容易发生结晶和结垢。
4. 井筒内壁的温度、压力、流速等因素也会影响井筒结垢的形成。
二、井筒结垢的特点井筒结垢在油气开采中表现出一些特点，需要我们在防治过程中有针对性地加以应对。
1. 井筒结垢对产能影响显著，导致油气流动受阻，降低井筒内部的有效直径，增加了流体的粘滞阻力，减少了油气的产量。
2. 井筒结垢还容易造成井筒压力增大，产生井下自喷等问题，增加了油田生产中的安全隐患。
3. 井筒结垢还会影响井下设备的运行稳定性，增加了设备的维护和更换频率，增加了生产成本。
三、井筒结垢的防治措施针对井筒结垢问题，我们需要采取一系列有效的防治措施，保障油田生产平稳高效。
1. 优化油气流动系统，减少悬浮颗粒和胶体物质的含量，采用合适的过滤器和分离器等设备去除杂质，降低结垢发生的概率。
2. 加强化学分析和统计，通过分析油气中的主要成分和结垢物质的特性，选择合适的防垢剂，进行在线注入，阻断结垢物质的形成过程。
3. 定期进行井筒清洗和除垢工作，采用高压水射流、超声波、化学溶解等方法，清除井筒内部的结垢物质，恢复井筒的原有通畅状态。
4. 推进新技术的研发应用，如采用纳米技术改性防垢剂、超声波清垢技术、微生物除垢技术等，提高防治效果和工作效率。
5. 加强油井综合管理，在水驱油田中做好水质管理，净化水质，减少井筒中水合物发生的机会，降低井筒结垢的风险。
油田开发中结垢原因分析及治理对策探讨
油田开发中结垢原因分析及治理对策探讨作者：丁亚玲来源：《智富时代》2019年第03期【摘要】油田开发过程中，油藏中的流体（油、气、水）从油气层中流出，经油井井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力和油气水平衡状态的变化，容易发生无机盐类的沉积，生成垢，结垢现象的发生，给油田正常生产带来许多不利影响，轻者使产量降低，重者造成停产，甚至引发安全事故。
因此，研究结垢的原因与治理对策，具有十分重要的现实意义。
【关键词】油田；结垢；原因分析；治理对策一、油田结垢的原因分析油田生产过程中，压力、温度的变化或不相容的水相混合，会造成地层、井筒和管线表面结垢，影响原油生产。
（一）水中杂质沉积结垢。
水中杂质主要集中在注水井、回注水输水管网等温度相对低的地方，注水井自上而下，结垢现象逐渐增强，而腐蚀产物的结垢因素相对递减。
（二）地层水中含有高浓度易结垢盐离子。
在采油生产过程中油田压力、温度或水成分变化改变了原先的化学平衡而产生垢，主要垢成分是碳酸钙，可混有碳酸镁、硫酸钙/镁等，我国陆上油田结垢大都由此引起。
二是两种或两种以上不相容的水混合，结垢离子相互作用而生成垢，最为常见的有硫酸钡和硫酸锶垢。
特别是海上油田注海水开采过程中，地层水常含有钡锶离子，而海水含有大量的硫酸根离子，两者混合产生难溶的硫酸钡锶垢。
（三）硫酸盐析出结垢。
部分油田水型为硫酸钠型和氯化钠型，主要产生硫酸钙结垢，原因是钙离子与硫酸根离子结合产生硫酸钙，造成硫酸钙垢，油井产生硫酸钙垢的主要部位井筒底部的套管内壁和油管外，地面站则收球筒和总机关出为主要结垢地点。
（四）压力、PH、温度的影响。
碳酸钙的溶解度与温度、PH值和二氧化碳的分压有关，温度越高、升高PH、二氧化碳分压越小，碳酸钙的溶解度就越低，二氧化碳的分压影响更为重要，如果其降低，碳酸钙沉淀可以产生在系统的任意部位。
降低PH则可以使碳酸钙溶解度增大，大大减弱了成垢趋势。
（五）注水高矿化度、高硬度。
浅析油井结垢机理及清防垢技术
浅析油井结垢机理及清防垢技术摘要：油田在开发过程中，随原油由油层被举升至地面，外界温度、压力、流体流速等因素的变化会引起无机盐类会在油井管网或地层上形成沉积，造成油井结垢。
本文主要阐述了油田开发过程中油井结垢的主要机理、结垢所带来后续问题及目前油田主要防垢对策，对油田防垢具有一定的借鉴意义。
关键词：油井结垢机理清垢防垢技术一、前言目前，我国大部分油田采用了注水补充能量的开发方式，油田注入水通常有三种：一是清水，即油区浅层地下水；二是污水，即与原油同时采出的地层水，经处理后可回注到油层；也有将不同水混合注入的。
随着注入水向油井推进，使油井含水率不断升高，同时伴随温度、压力和pH值等发生变化时，最终导致油井近井地带、采油井井筒、井下设备、地面管线及设备出现严重的结垢现象。
二、结垢对油井的危害首先，油田中油井中存在的结垢沉积会影响原油开采设备的功能，严重的油垢会造成设备的堵塞。
其次，油井中存在着不同程度的结垢，会造成油井井下附件及采油系统设备在沉积结垢下不同程度的腐蚀。
此外，油井上的结垢还可能导致缓蚀剂和金属表面无法形成表面膜，降低了缓蚀剂的作用，缩短了系统管道的寿命，严重情况下则会造成腐蚀穿孔现象，导致油井的管柱故障。
再次，结垢造成油层堵塞、产液量下降和能源浪费，阻碍了原油的正常生产，导致增加修井作业次数，缩短修井作业周期，严重时还会造成井下事故，导致油井关井，甚至报废，造成很大的经济损失。
三、油井结垢机理1.结垢机理油田中常见的结垢机理分为以下四种：1.1自动结垢油井中水和油一起存在，不同采油工艺会造成水油的比例的改变，在水油相溶中发生了不同程度的比例改变，就会使得水油成分多于某些油井中的矿物质溶解度，造成不同程度的结垢产生，这种情况称为自动结垢。
碳酸盐或者硫酸盐形成沉积结垢之后会因为井下流动形成阻碍、筒内自有压力、温度的高低变化发生沉积。
高矿化度盐水在温度严重不均衡的情况下也会产生氯化钠。
同时，含有酸气的采出流体会形成碳酸盐结垢，进行原油开采时，因为压力下降也会造成流体脱气，使得ph值增高，结垢程度加重。
油井井筒结垢分析及防治措施
油井井筒结垢分析及防治措施随着我国的社会经济水平的飞速提升，国家对石油的依赖性也越加明显。
但石油行业同样也面临着巨大的挑战，油井井筒的结垢对于油田的正常生产产生了很大的制约作用。
当油田开发到中后期的阶段，注水量会逐步加大，并且水质中的一些成分也会和油井下的设备和工具发生反应，在反应的过程中产生垢状物质，如果未及时的处理这些垢状物质，那么就可能导致质量事故的出现，如设备工具失效、杆管断脱以及泵漏等，大大的影响了石油企业的经济效益。
文章便对油井井筒结垢机理和原因分析以及油井井筒结垢的防治措施两个方面的内容进行分析和探讨，从而详细的论述了如何做好油井井筒结垢的防治工作。
标签：油井井筒结垢；机理和原因；防治措施T油田处于某斜坡中部，为一平缓的西倾单斜（倾角小于1度），背景上发育的多组轴向近东西向德鼻状隆起构造。
主力油层三叠系长X储层为湖成三角洲沉积，岩性以灰绿色细粒硬砂质长石砂岩为主，成份及结构成熟度低，岩性致密。
长X可分为长X1、长X2、长X3三个小层，其中长X2层为主产层，平均有效厚度12.5m，平均有效孔隙度12.69%，储层孔隙度发育中等，平均渗透率1.81×10-3цm2，属于低渗透储层。
1 油井井筒结垢机理和原因分析1.1 油井井筒结垢的机理油井结垢是指抽油机井井筒内的抽油泵和油管油杆等井下机械构件，在油井产出液的长期作用下通过化学反应使其表面结垢的现象。
原油从油井底部进入管道开始，由于油田注水开采及石油、天然气自身含水等原因，导致从油井底部采油泵便开始结垢，结垢使得抽油泵等机械装置的工作效率急剧下降，严重的还会导致卡泵，并加重抽油杆偏磨以及抽油杆断脱等事故的发生。
1.2 油井地下水的成份分析现阶段，我国很多油田的油井井筒都存在着结垢的问题，因此，应对油田现场的地下水水质进行详细的检测，并且进行定量的分析，从而得到结垢物的组成成份。
在我区存在结垢问题的油井井筒中，它们的结垢情况是很类似的，当对所测得的地下水的水质成份进行分析时，我们发现水中含有较多的硫酸根离子、碳酸根离子、镁离子以及钙离子，这样随着油井井下压力和温度的不断变化，这些离子之间就会发生化学反应，从而产生难以溶解的盐类化合物等结垢物质。
油田集输管线集中除垢工艺研究与应用
油田集输管线集中除垢工艺研究与应用随着石油工业的发展，油田集输管线在输送石油和天然气的过程中逐渐成为了重要的设备。
长期运行和复杂的工作环境导致了管道内的垢积问题，严重影响了管道的输送效率和安全运行。
对于油田集输管线的除垢工艺研究和应用显得尤为重要。
一、除垢的必要性1.1 除垢对管道的重要意义油田集输管线是石油工业中物质传递的主要路径之一，而管道内的垢积是管道安全运行和石油输送效率的主要影响因素之一。
管道内的垢积不仅会增加管道的摩擦阻力，导致能耗的增加，还会阻碍油气的正常流动，甚至造成管道堵塞，严重影响输送效率和工业生产。
管道内的垢积还会造成安全隐患，增加了管道的运行风险，甚至引发事故。
对于油田集输管线进行集中除垢工艺研究和应用是非常重要的。
1.2 除垢工艺研究的现状和发展趋势随着石油工业的不断发展，除垢工艺研究和应用也得到了不断的完善和提升。
传统的除垢方法包括机械、化学和电化学等多种手段，这些方法的研究和应用已经取得了一定的成果。
传统的除垢方法存在着一定的局限性，如效果难以保障、工艺复杂、环境污染等问题。
未来的除垢工艺研究将更加注重高效、环保和经济的要求，探索出更加适合油田集输管线的除垢技术和方法。
二、集中除垢工艺研究2.1 集中除垢工艺的原理和技术要点集中除垢工艺是指在管道运行中，通过专门的设备和工艺手段对管道进行定期和计划性的清洗和除垢。
其核心原理是通过物理、化学和电化学等技术手段，将管道内的垢积物从管道壁面脱落或溶解，并通过流体将其冲刷出管道，从而达到清洁管道的目的。
集中除垢工艺的关键技术点包括管道清洗装置的选择和设计、清洗剂的选用和配比、清洗工艺的优化和控制等。
当前，针对油田集输管线的集中除垢工艺研究主要集中在以下几个方向：首先是清洗装置的创新和改进，如高效喷射清洗器、超声波清洗器等；其次是清洗剂的研发和应用，如生物酶、酸碱溶液等；再次是清洗工艺的优化和控制，如清洗参数的确定、清洗流程的优化等。
油气管道结垢原因分析及除垢方法
油气管道结垢原因分析及除垢方法摘要：石油资源在我国经济的发展中，占据比较重要的位置。
石油能源的开采过程中需要所运用的管道具有比较好的密封性，可以保证石油能源在运输过程中的安全。
与此同时，石油能源在运输的过程中，还是会对油气的集输管道造成一定的腐蚀，导致油气管道可能出现泄漏的问题。
因此，本文主要针对油气集输管道被腐蚀的特点进行研究，并制定出有效的防腐技术。
关键词：集输管道；腐蚀结垢；防护技术引言石油从生产到运输都需要经过其集输管线，因此管线也经常会存在各种油、气、水的介质，且其内部的温度以及压力都会影响着管线，长时间的运行必然会使得管线中出现结垢现象，高效的除垢工艺也就成为了企业所关注的重点。
在当前市场上使用比较多的防垢措施有物理和化学的形式，但其使用效果存在着一定的局限。
通过将防垢思路转换为除垢理念，采用除垢工艺则起到了明显的效果。
通过该工艺能将结垢离子进行去除，从而来确保集输管线的正常运行。
1油气资源对集输管道腐蚀的情况社会越来越多地使用石油和天然气，石油和天然气能源含有杂质，石油和天然气本身更具腐蚀性，从而使受污染的产品具有潜在的腐蚀性。
石油开采可能会导致开采过程中使用的机器受到一定程度的腐蚀，如果发生严重腐蚀，则无法开采石油。
就石油和天然气运输而言，运输必须通过若干管道和管道进行。
与此同时，碳氢化合物中的微介质可能会在输送管道的内壁及其界面上造成一定程度的腐蚀，从而可能在随后的碳氢化合物运输中造成问题。
就石油开采而言，相关的腐蚀性物质可能导致管道腐蚀，特别是在开采接近尾声，需要补充水来帮助石油和天然气最终开采的情况下。
在注水过程中，石油和天然气中的某些物质会产生化学反应，从而逐渐增加石油和天然气能源的腐蚀性，从而导致运输收集管道中的石油和天然气能源受到更严重的腐蚀。
因此，石油和天然气能源的主要腐蚀特征如下:第一，当石油和天然气能源与水和天然气等物质混合使用时，可能导致运输管道更严重的腐蚀；第二，石油和天然气能源在大气压力发生变化或温度发生重大变化时，特别是在较高的温度下，可能会腐蚀管道；第三，石油和天然气能源含有更复杂的杂质，甚至具有一定的腐蚀性。